[发明专利]二极管伏安特性负载电源的控制方法

说明书

本发明提供了一种二极管伏安特性负载电源的控制方法，在二极管负载端对电流信号进行采样，利用线性化放大器进行线性化处理，在得到线性化的电流信号后利用比较器与基准电流进行比较，进而通过PID调制，利用PWM对DC/DC功率变换器进行控制，从而对电源得到一个较优的动态响应。

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种负载电源的控制方法。

背景技术

二极管的负载特性与一般的负载特性相比，最大的区别便是二极管的非线性伏安特性。在已知的二极管电流公式中可知，二极管电流与二极管的压降呈指数关系，为应对此类型电流信号，所选取的线性化放大器性能则尤为重要。

二极管负载目前较多的应用于LED上，而LED往往都是小功率负载，所以在他的电源上并无过多的参数要求，而且技术也较为成熟。但是当大功率二极管负载的电源，例如激光器电源等，为了得到高动态响应及超调控制等问题，对线性化放大器的带宽、动态范围等参数的要求也有所增加，在线性化放大器的选择上则有所局限。

针对这一类电源，电流随二极管负载正向电压的变换关系呈非线性关系，即，在实际应用中负载端的电压在攀爬至指定工作电压过程中，负载端的电流是非线性的。

在负载端采集其电流信号，利用线性化放大器，对电流采样信号进行线性化处理之后，从而得到一个线性化的信号输出，至此后续的控制信号与一般的负载控制信号特性相一致，更加有利于后续的控制环路对功率变换器的控制。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种二极管伏安特性负载电源的控制方法，能够较好的动态响应及超调控制。

本发明具体通过如下技术方案实现：

一种二极管伏安特性负载电源的控制方法，包括以下步骤：S1、在负载二极管端采集电流信号；S2、利用线性化放大器对所述电流信号进行线性化处理；S3、对线性化的电流信号与基准电流进行比较；S4、对比较结果进行PID调制以得到PWM信号；S5、利用PWM对信号DC/DC功率变换器进行控制。

进一步地，所述方法应用于由DC/DC功率变换器和二极管负载组成的负载电源中。

进一步地，所述基准电流经过相同类型的线性化放大器进行放大。

进一步地，利用比较器对线性化的电流信号与基准电流进行比较。

本发明的有益效果是：本发明的控制方法，针对二极管负载的非线性伏安特性，通过对二极管负载的电流进行采样信号进行线性化放大，可以得到线性化的电流控制信号，在后续的控制上可以使用对一般线性的负载控制方法进行参数调整，能够较好的动态响应及超调控制。

附图说明

图1是本发明的二极管负载线性化控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明所使用的工作流程如图1所示，在二极管负载端对电流信号进行采样，利用线性化放大器进行线性化处理，在得到线性化的电流信号后利用比较器与基准电流进行比较(此处的电流基准需经过相同类型的线性化放大器进行放大)，进而通过PID调制，利用PWM对DC/DC功率变换器进行控制，从而对电源得到一个较优的动态响应。

本发明利用线性化放大器对二极管负载的电流进行闭环控制，主要方法为：首先在负载二极管端采集电流信号，已知二极管上的电流与正向电压呈指数关系，由公式(1)所示：

其中I为二极管导通电流，I_S为二极管的反向饱和电流，U_T为二极管的温度当量，该数值可以用公式(2)所表示：